北斗广域实时精密定位服务系统研究与评估分析

发布时间：2019-09-21 02:24

【摘要】：采用IGS、MGEX、北斗地基增强网的实时观测数据,研制北斗广域精密定位服务系统,实时生成北斗高精度轨道、钟差、电离层产品,提供厘米级北斗双频PPP、分米级单频PPP、米级单频伪距定位服务。对实时产品评估分析的结果表明:北斗卫星实时轨道与钟差产品URE统计精度约为2.0cm,实时电离层精度优于4.0TECU。采用全国分布的实时测站动态定位精度(95%置信度)评估分析表明:北斗双频PPP精度存在明显的区域特征,高纬度以及西部边缘地区的定位精度平面约0.2m,高程约0.3m;中部地区定位精度平面优于0.1m,高程优于0.2m,接近GPS实时PPP精度水平;北斗与GPS融合可以提高单北斗、单GPS的定位性能,尤其是显著加快了PPP收敛时间,收敛时间缩短到20min内。另外,除边缘地区外,北斗单频PPP实现平面0.5m,高程1.0m;北斗单频伪距单点定位实现平面2.0m,高程3.0m。
【图文】：

流程图,产品处理,北斗,流程

ＥＸ［１０］与ＮＢＡＳＳ观测网络的实时观测数据，实现北斗高精度广域服务系统，实时处理北斗高精度轨道、钟差、区域电离层产品。在对各类产品的精度进行评估分析的基础上，通过北斗双频、单频实时精密单点定位等多种定位模式对实时服务性能进行评估与分析。１北斗实时高精度产品处理策略北斗实时高精度产品包括实时卫星轨道、卫星钟差、电离层改正产品。数据处理系统由轨道、钟差、电离层３个处理器组成，实时处理系统产品处理综合考虑产品更新时间、产品精度以及观测数据质量等因素，处理流程如图１所示。北斗实时轨道与钟差处理采用北斗／ＧＰＳ融合处理的方法［１１－１２］，基于武汉大学研制的高精度卫星导航数据处理与分析软件ＰＡＮＤＡ（ｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄｎａｖｉｇａｔｉｏｎｄａｔａａｎａｌｙｓｉｓｔ）［１３－１４］。实时轨道处理采用每小时准实时观测数据文件进行弧段拼接，通过长弧段（７２ｈ）批处理解算轨道参数与动力学参数，并预报２４ｈ弧段作为实时轨道产品，处理更新间隔为３ｈ。考虑到批处理解算弧段长达７２ｈ，为了更好地描述卫星受力情况，定轨解算中每隔１２ｈ估计一组速度脉冲来提高力模型估计精度。实时卫星钟差处理采用每秒更新的实时观测数据流，固定卫星预报轨道以及测站坐标，通过滤波方式逐历元处理，接收机端的信号系统间偏差（ＩＳＢ）按天常数进行估计。观测模型采用非差伪距与相位历元间差分组合模型［１１，１５］，卫星钟差初始钟偏收敛时间设定为２０ｍｉｎ。图１北斗实时精密产品处理流程Ｆｉｇ．１ＦｌｏｗｃｈａｒｔｏｆＢＤＳｒｅａｌ－ｔｉｍｅｐｒｅｃｉｓｅｐｒｏｄｕｃｔｓｐｒｏｃ

示意图,国家版图,测站,信息

总电子含量，，选择５阶球谐函数建立垂直总电子含量ＶＴＥＣ改正模型。建立区域电离层模型时，由于卫星观测值不连续或者观测值很少，导致测站接收机和卫星硬件延迟偏差（ＤＣＢ）的分离会产生一定的偏差，考虑到卫星硬件延迟偏差比较稳定的特点，本文固定ＩＧＳ提供的卫星硬件延迟偏差，实时待估参数包括３６个球谐参数和接收机ＤＣＢ参数，电离层处理更新时间３０ｓ。电离层处理采用国内ＮＢＡＳＳ网１５０个测站实时观测数据流，测站分布如图２所示。（本图为专题内容示意图，不涉及国家版图信息）图２ＮＢＡＳＳ网实时测站分布Ｆｉｇ．２ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆＮＢＡＳＳｒｅａｌ－ｔｉｍｅｎｅｔｗｏｒｋｓｔａｔｉｏｎｓ２实时产品精度评估实时产品精度评估分为轨道精度、ＵＲＥ、电１３５６
【作者单位】：武汉大学卫星导航定位技术研究中心;北京航空航天大学电子信息工程学院;
【基金】：国家杰出青年科学基金(41325015) 国家重点研发计划(2016YFB0501802) 武汉市科技计划(2016070204010149)~~
【分类号】：P228.4

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